CC BY
74
УДК 612.821:612.176.4
ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ РИТМА СЕРДЦА У СПОРТСМЕНОВ С РАЗЛИЧНОЙ ГОТОВНОСТЬЮ К РИСКУ
Р.Я.Власенко, А.В.Котов*
Институт медицинского образования НовГУ, [email protected] * Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К.Анохина РАМН
Проведен сравнительный анализ особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма у спортсменов с различной степенью личностной диспозиции «готовность к риску». Предполагали, что на уровень физической работоспособности испытуемых, оцениваемой по величине максимального потребления кислорода (МПК), оказывает влияние не только квалификация спортсмена, вид спорта и особенности вегетативной регуляции, но и готовность к риску. Показано, что у лиц со средним уровнем готовности к риску выявляется наибольшая физическая работоспособность на фоне специфической вегетативной регуляции сердечной деятельности. У спортсменов с высокой готовностью к риску отмечали более низкий уровень работоспособности по МПК, что сопровождалось выраженными симпатикотоническими влияниями на регуляцию сердечного ритма.
Ключевые слова: регуляция сердечного ритма, «готовность к риску», максимальное потребление кислорода
The comparative analysis of peculiarities of cardiac rhythm vegetative regulation in athletes with various degree of the personal disposition «risk appetite» is carried out. The vegetative control of the athletes' functional status at rest and after controlled physical activity is investigated. The athletes' physical working capacity estimated by the amount of maximal oxygen consumption was assumed to be influenced by not only the athletes' qualification, sport and vegetative regulation peculiarities, but «risk appetite» as well. It is shown that the persons with the average level of «risk appetite» have the greatest physical working capacity on the background of specific vegetative regulation of cardiac function. The athletes with high «risk appetite» have a lower level of working capacity by maximal oxygen consumption, which is accompanied by significant sympathicotonic effects on the cardiac rhythm regulation. Keywords: cardiac rhythm regulation, «readiness for risk», maximum oxygen consumption
Считают, что готовность субъекта к риску лич-ностно и ситуационно детерминирована [1-4]. В процессе занятий спортом у человека может поменяться мотивация. Вместо достижения результата на первый план может выйти спорт как таковой, как процесс (игра) [5-8]. Готовность к риску, как дополнительный компонент доминирующей мотивации, инициирующей такую деятельность субъекта, может включаться на различных уровнях иерархической организации его целенаправленной активности [1,2]. Можно предположить мотивационную автономность [5-7,9] поведения, направленного на преодоление неопределенности в ходе реализации целенаправленной спортивной деятельности. В рамках теории принятия решения готовность к риску — это способность действовать в ситуации выбора с неопределенным результатом [1,4]. В экстремальных условиях среды (избыток мотивацион-ного возбуждения, недостаток времени, дефицит ин-
формации, необходимой для удовлетворения насущной потребности и др.) вероятностное прогнозирование на фоне соответствующего психоэмоционального напряжения формируется в качестве самодостаточного психического акта [10]. Таким образом, склонность к риску отражает предрасположенность индивида к субъективной оценке вероятностной модели будущего результата как самостоятельной форме деятельности.
Целью настоящего исследования стало изучение особенностей вегетативного обеспечения целенаправленной деятельности спортсменов с различной готовностью к риску.
Методика
В исследовании приняли участие 32 спортсмена мужского пола в возрасте 16-20 лет, занимающиеся циклическими видами спорта. Условия проведения экспериментов полностью соответствовали этическим
требованиям Хельсинкской декларации всемирной медицинской ассоциации. Все испытуемые имели спортивные разряды не ниже третьего, что говорило об исходно сопоставимом уровне их общей физической работоспособности. Определяли степень готовности к риску как специфическую мотивационную личностную характеристику спортсменов по методике Шуберта [11]. Использовали также метод корреляционной ритмографии (КРГ), запись КРГ (не менее 300 кардио-интервалов) осуществляли в горизонтальном положении лежа на кушетке, до и после выполнения дозированной нагрузки. Для регистрации и последующего анализа показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) использовали программно-аппаратный комплекс «Валента». При анализе спектральных характеристик мощности ВСР выделяли следующие диапазоны: высокочастотный (дыхательные волны) — НР,%; низкочастотный (медленные волны 1-го порядка) — LF,%; очень низкочастотный (медленные волны 2-го порядка) — VLF,%. Определяли индекс симпато-вагального взаимодействия LF/HF [12,13]. Физическую работоспособность оценивали по величине максимального потребления кислорода (МПК) с помощью стандартного теста PWCl7o, нагрузка на велоэргометре определялась индивидуально из расчета 2 Вт/кг веса испытуемого. По окончании пробы с физической нагрузкой (тест PWC170) повторно выполняли корреляционную ритмографию, определяя особенности регуляции ритма сердца во время восстановления, проводили повторное тестирование по Шуберту.
Полученный экспериментальный материал был сведен в электронные таблицы «Microsoft Excel XP» и обработан с использованием общепринятых матема-тико-статистических методов расчета основных параметров выборочных распределений. Данные представлены в виде M+m. Использовали /-критерий Стьюдента для парных выборок.
Результаты исследования и их обсуждение
По степени готовности к риску все испытуемые были разделены на две экспериментальные группы: «рисковые» (субъекты с высокой готовностью к риску) — 28,1% (n = 9) от всего числа испытуемых; «осторожные» (субъекты со средней готовностью к риску) — 71,9% (n = 23). У всех спортсменов вне зависимости от уровня готовности к риску преобладали влияния блуждающих нервов на регуляцию сердечного ритма (см. табл.). Однако в группе «осторожных» субъектов величины ЧСС, SDNN и АМО были ниже (отличия на уровне тенденций), чем у «рисковых». Значение ИН и отношения LF/HF были достоверно ниже в группе «осторожных» спортсменов (p < 0,05), что говорит о преобладании у них парасимпатических влияний. Общая мощность спектра (TP) достигала высоких значений в обеих группах, что позволяет судить о хорошей вариабельности ритма сердца спортсменов, связанной, по-видимому, с эффектами тренировок. Отмечались повышенные значения высокочастотного компонента HF, что может служить маркером кумулятивного эффекта тренировок у лиц, занимающихся спортом [12-14]. Мощность спек-
Характеристика вегетативной регуляции ритма сердца спортсменов до и после выполнения теста PWC170
«Рисковые» «Осторожные»
Показатель Исходное После теста Исходное После теста
состояние PWCl70 состояние PWCl70
ЧСС, уд. мин. 67,5±2,2 99,4±3,5# 63,4±3,1 92,7±8,3#
MIN, мс 693,7±56,3 606,3±34,4 700,5±62,8 579,5±42,5
MAX, мс 1106,3±89,4 755,0±47,2 1094,2±93,3 738,9±56,2
SDNN, мс 70,1±5,3 15,5±2,3# 61,6±5,0 17,2±1,2#
pNN50, % 51,9±2,4 2,6±0,1# 51,4±3,5 5,3±1,9#
МО, мс 955,4±28,5 620,3±8,5# 953,4±174,7 700,5±144,6#
АМО, % 40,75±3,4 62,9±6,3# 32,3±2,8 62,10±4,6#
ИН (SI), усл. ед. 104,4±28,9 441,0±38,3# 57,4±6,7* 379,5±26,2#
TP, мс2 3269±289 619±21,4# 3680±326 434±28,1#
HF, мс2 1696,6±305,7 201,1±27,7# 1600,3±128,2 174,0±18,6#
LF, мс2 1454,8±199,4 267,1±18,4# 1486,7±127,3 193,4±39,8#
VLF, мс2 449,4±39,2 167,9±17,2# 592,5±36,8* 90,9±9,3#
LF/HF 0,86±0,11 1,33±0,36# 0,93±0,24* 1,11±0,27#
VLF, % 12,5±4,3 26,4±5,2# 16,1±4,2* 20,0±5,6#
LF, % 40,0±1,4 42,0±3,2 40,4±2,1 42,1±3,7
HF, % 47,5±3,4 31,6±4,3# 43,5±2,5* 37,9±5,6#
Примечание. *Достоверность отличий при p < 0,05 и выше по отношению к данным группы «рисковых» спортсменов; # достоверность отличий при p < 0,01 и выше по отношению к исходному состоянию (фоновым значениям).
ЧСС — частота сердечных сокращений, MIN — минимальное значение длительности кардиоинтервала, MAX — максимальное значение длительности кардиоинтервала, SDNN — стандартное отклонение нормальных RR-интервалов, pNN50 — процент от общего количества последовательных пар интервалов, различающихся более чем, на 50 миллисекунд, МО — наиболее часто встречающееся значение кардиоинтервала (мода), АМО — число кардиоинтервалов, соответствующее значению моды, в процентах к общему объему выборки (амплитуда моды), ИН (SI) — индекс напряжения регуляторных систем, TP — суммарная мощность спектра, HF — мощность высокочастотных колебаний, LF — мощность низкочастотных колебаний, VLF — мощность очень низкочастотных колебаний, LF/HF — индекс симпато-вагального взаимодействия, VLF,% — мощность очень низкочастотных колебаний в %, LF,% — мощность низкочастотных колебаний в %, HF,% — мощность высокочастотных колебаний в %.
тра в низкочастотном диапазоне (LF) не имела достоверных отличий между группами; показатели спектральной мощности в сверхнизкочастотном диапазоне (УР были достоверно выше у «осторожных» субъектов. Считается [13], что Уи является индикатором управления метаболическими процессами, а, кроме того, VLF-компонент спектра ВСР может быть связан с имеющимся у субъекта психоэмоциональным напряжением [12]. Такие особенности вегетативного обеспечения связаны, вероятно, не только с исходным уровнем физической подготовленности спортсменов, но и с их мотивационно-эмоциональным состоянием в период субъективной оценки вероятности успешного достижения предполагаемого результата.
После выполнения нагрузочного теста PWCl70 готовность спортсменов к риску достоверно не изменялась, отмечались небольшие тенденции к ее увеличению. Было отмечено ожидаемое снижение активности парасимпатического звена вегетативной регуляции в двух экспериментальных группах (достоверное уменьшение величины р№450) и усиление активности симпатического отдела вегетативной системы (достоверное снижение величины SDNN, МО, возрастание АМО). Сократилась разница между максимальными и минимальными кардиоинтервалами. Индекс напряжения (ИН), отражающий степень централизации управления ритмом сердца и характеризующий активность симпатического отдела вегетативной нервной системы, достоверно возрастал после нагрузки (р < 0,01) в группе «рисковых» в 4 раза, а в группе «осторожных» спортсменов — в 6 раз. Суммарная мощность спектра (ТР) и мощность составляющих его характеристик ВСР в абсолютных значениях снизилась у всех испытуемых в спектрах НР, LF, Уи как следствие увеличения активности симпатического отдела вегетативной нервной системы и может быть связана с единой направленностью тренировочных нагрузок спортсменов обеих групп [15]. После выполнения нагрузочного теста в двух группах испытуемых наблюдали уменьшение процентного вклада высокочастотного компонента ВСР — НР% и увеличение процентного вклада низкочастотного компонента — иР%, что говорит об относительном преобладании уровня активности вазомоторного центра [13,14]. У склонных к риску спортсменов отмечалось значительное увеличение процентного вклада сверхнизкочастотного компонента ВСР — УЪР% по сравнению с исходным состоянием покоя (р < 0,01). По мнению ряда авторов [13,15,16], уменьшение абсолютных значений мощности в спектре У^Р тесно связано с метаболическими изменениями в организме и говорит о постнагрузочном энергодефиците. Значительное увеличение можно интерпретировать как оперативное включение в процессы вегетативной регуляции надсегмен-тарных уровней управления [13,14]. Величина индекса симпато-вагального взаимодействия иР/НР достоверно увеличилась по отношению к фоновым значениям и максимальных значений достигла у «осторожных» субъектов. Однако значения индекса иР/НР после нагрузки не превысили критических величин, что говорит об оптимальном функционировании регуляторных систем при выполнении работы аэробного характера на велоэргометре [13,17].
Л / м 5
4
3
2
0
п=23
Уровень максимального потребления кислорода при выполнении теста PWC17o. Темные столбики — «рисковые», светлые — «осторожные» спортсмены. * — достоверные различия между группами (р < 0,05)
О результативности текущей деятельности спортсменов (см. рис.) судили по уровню общей физической работоспособности на основании максимального потребления кислорода. Спортсмены со средним уровнем готовности к риску («осторожные») показали достоверно более высокую работоспособность (р < 0,05) при выполнении стандартного нагрузочного теста PWC170.
Заключение
В проведенном исследовании было показано, что «осторожные» спортсмены оказались более ориентированы на результат целенаправленной деятельности в эксперименте, чем «рисковые» субъекты. Различные стратегии поведения испытуемых в экспериментальной ситуации сопровождались характерными паттернами вегетативного обеспечения их деятельности. Для испытуемых обеих групп, занимающихся циклическими видами спорта, было показано наличие резервов выносливости и физической подготовленности в целом, что отражалось в преобладании мощности высокочастотного спектра ВСР — НР в состоянии функционального покоя [13,15,16]. Однако меньшим влияниям со стороны парасимпатического отдела вегетативной нервной системы была подвержена сердечная деятельность у «осторожных» спортсменов.
Увеличение роли надсегментарных (высших) уровней управления в вегетативной регуляции сердечного ритма (возрастание УЪР% особенно значительно у «рисковых» спортсменов) может быть обусловлено психоэмоциональным напряжением и связано с выполнением экспериментальной задачи. Показано, что значения УЪР отражают церебральные эрготропные влияния на нижележащие уровни регуляции ВСР. Отличительной особенностью в группе «осторожных» явилось значительное и достоверное (не только по отношению к фону, но и к группе «рисковых» субъектов) снижение абсолютных значений мощности сверхвысокочастотного компонента спек-
1
тра — VLF, что можно трактовать как временное энергодефицитное состояние, вызванное функциональной пробой [18]. В то же время при краткосрочной регистрации показателей ВСР невозможно вполне адекватно оценивать значения компонента VLF [14], изменения которого возможно связаны также с активацией отдельных гуморальных систем.
Рассматривая результат рискового поведения как понятийную категорию, можно предположить, что на исполнительном этапе поведенческого акта при значительной активации симпато-адреналовой системы происходит смена иерархических уровней и порядка достижения цели [5-8]. В то время как у субъектов со средним уровнем готовности к риску спортивный результат достигается через сопутствующее вспомогательное влияние риска, у «рисковых» спортсменов риск выходит уже на высший уровень иерархической организации, что, однако, негативно сказывается на уровне их работоспособности. Можно предположить, что изменения со стороны ВСР у спортсменов с различной готовностью к риску в ответ на функциональную пробу носят специфический характер и оперативно сопровождают их текущую целенаправленную деятельность как следствие доминантного мотивационного возбуждения. Таким образом, результат текущей деятельности является эндогенной, мультипараметрической [19-21] характеристикой, имеющей субъективное эмоциональное сопровождение и зависящей от степени готовности индивида к риску. Риск как феномен у испытуемых с высокой готовностью к риску предположительно приобретает самостоятельное подкрепляющее значение и, возможно, аддиктивные свойства.
Работа выполнена при поддержке гранта молодых ученых Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого.
1. Корнилова Т.В. Диагностика мотивации и готовности к риску. М., 1997. 232 с.
2. Солнцева Г.Н., Корнилова Т.В. Риск как характеристика действий субъекта. М.: Изд-во Ин-та психологии РАН, 1999. 79 с.
3. Альгин А.П. Риск и его роль в общественной жизни. М.: Мысль, 1989. 187 с.
4. Козелецкий Ю. Психологическая теория решений. М.: Прогресс, 1979. 503 с.
5. Котов А.В. Пластичность доминирующей мотивации // Функциональные системы организма / Под ред. К.В.Судакова. М.: Медицина, 1987. С.141-147.
6. Котов А.В. Мотивационно-эмоциональный конфликт в структуре поведенческого акта // Психологический журнал. 1999. Т.20. №6. С.62-71.
7. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. СПб.: Питер Ком, 1998. 688 с.
8. Ильин Е.П. Мотивация и мотивы. СПб.: Питер, 2002. 512 с.
9. Гордеева Т.О. Психология мотивации достижения. М.: Смысл-Академия, 2006. 336 с.
10. Салтыков А.Б. Биологическая теория эмоций П.К.Анохина и вероятностное прогнозирование // Успехи современной биологии. 2005. Т.125. №6. С.531-543.
11. Райгородский Д.Я. Практическая психодиагностика: методики и тесты. М.: Бахрах, 2008. 668 с.
12. Иорданская Ф.А., Юдинцева М.С. Мониторинг здоровья и функциональная подготовленность высококвалифицированных спортсменов в процессе учебно-тренировочной работы и соревновательной деятельности. М.: Советский спорт, 2006. 184 с.
13. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) // Вестник аритмологии. 2001. Т.24. С.69.
14. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Иваново, 2000. 182 с.
15. Кудря О.Н. Влияние физических нагрузок разной направленности на вариабельность ритма сердца у спортсменов // Бюллетень сибирской медицины. 2009. №1. С.36-43.
16. Bosquet L., Merkari S., Arvisais D., Aubert A.E. Is heart rate a convenient tool to monitor over-reaching? A systematic review of the literature // Br. J. Sports Med. 2008. V.42(10). P.709-714.
17. Прокофьева В.Н. Практикум по физиологии физического воспитания и спорта. Ростов н/Д.: Феникс, 2008. 190 с.
18. Флейшман А.Н. Медленные колебания гемодинамики. Новосибирск, 1999. 264 с.
19. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. М.: Медицина, 1968. 547 с.
20. Судаков К.В. Доминирующая мотивация. М.: Изд-во РАМН, 2004. 236 с.
21. Судаков К.В. Избранные труды. Т.1: Развитие теории функциональных систем. М.: НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН, 2007. 343 с.
Bibliography (Transliterated)
1. Kornilova T.V. Diagnostika motivacii i gotovnosti k risku. M., 1997. 232 c.
2. Solnceva G.N., Kornilova T.V. Risk kak xarakteristika dejstvij sub"ekta. M.: Izd-vo In-ta psixologii RAN, 1999. 79 s.
3. Al'gin A.P. Risk i ego rol' v obshhestvennoj zhizni. M.: Mysl', 1989. 187 s.
4. Kozeleckij Yu. Psixologicheskaya teoriya reshenij. M.: Progress, 1979. 503 s.
5. Kotov A.V. Plastichnost' dominiruyushhej motivacii // Funkcional'nye sistemy organizma. / Pod red. Sudakova K.V. M.: Medicina, 1987. S.141-147.
6. Kotov A.V. Motivacionnoe'mocional'nyj konflikt v strukture povedencheskogo akta // Psixologicheskij zhurnal. 1999. T.20. №6. S.62-71.
7. Rubinshtejn S.L. Osnovy obshhej psixologii. SPb.: Piter Kom, 1998. 688 s.
8. Il'in E.P. Motivaciya i motivy. SPb.: Piter, 2002. 512 s.
9. Gordeeva T.O. Psixologiya motivacii dostizheniya. M.: Smysl-Akademiya, 2006. 336 s.
10. Saltykov A.B. Biologicheskaya teoriya e'mocij P.K.Anoxina i veroyatnostnoe prognozirovanie // Uspexi sovremennoj biologii. 2005. T.125. №6. S.531-543.
11. Rajgorodskij D.Ya. Prakticheskaya psixodiagnostika: me-todiki i testy. M.: Baxrax, 2008. 668 s.
12. Iordanskaya F.A., Yudinceva M.S. Monitoring zdorov'ya i funkcional'naya podgotovlennost' vysokokvalificirovannyx sportsmenov v processe uchebno-trenirovochnoj raboty i sorevnovatel'noj deyatel'nosti. M.: Sovetskij sport, 2006. 184 s.
13. Baevskij R.M., Ivanov G.G., Chirejkin L.V. i dr. Analiz variabel'nosti serdechnogo ritma pri ispol'zovanii razlichnyx e'lektrokardiograficheskix sistem (metodicheskie rekomendacii) // Vestnik aritmologii. 2001. T.24. S.69.
14. Mixajlov V.M. Variabel'nost' ritma serdca. Ivanovo, 2000. 182 s.
15. Kudrya O.N. Vliyanie fizicheskix nagruzok raznoj na-pravlennosti na variabel'nost' ritma serdca u sportsmenov // Byulleten' sibirskoj mediciny. 2009. №1. S.36-43.
16. Bosquet L., Merkari S., Arvisais D., Aubert A.E. Is heart rate a convenient tool to monitor over-reaching? A systematic re-view ofthe literature // Br. J. Sports Med. 2008. V.42(10). P.709-714.
17. Prokofeva V.N. Praktikum po fiziologii fizicheskogo vospitaniya i sporta. Rostov n/D.: Feniks, 2008. 190 s.
18. Flejshman A.N. Medlennye kolebaniya gemodinamiki. Novosibirsk, 1999. 264 s.
19. Anoxin P. K. Biologiya i nejrofiziologiya uslovnogo refleksa. M.: Medicina, 1968. 547 s.
20. Sudakov K.V. Dominiruyushhaya motivaciya. M.: Izd-vo RAMN, 2004. 236 s.
21. Sudakov K.V. Izbrannye trudy. T.1: Razvitie teorii funkcional'nyx sistem. M.: NII normal'noj fiziologii im. P.K. Anoxina RAMN, 2007. 343 s.
